CN109978969B - 一种电力系统向量图的绘制装置及方法 - Google Patents
一种电力系统向量图的绘制装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109978969B CN109978969B CN201910100310.3A CN201910100310A CN109978969B CN 109978969 B CN109978969 B CN 109978969B CN 201910100310 A CN201910100310 A CN 201910100310A CN 109978969 B CN109978969 B CN 109978969B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vector
- axis
- calculation
- amplitude
- steps
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/16—Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
- G06T11/20—Drawing from basic elements, e.g. lines or circles
- G06T11/206—Drawing of charts or graphs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Algebra (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明涉及电力技术领域,具体是一种电力系统向量图的绘制装置及方法,包括向量采集模块、计算处理模块、图形绘制模块、序分量计算模块、功率计算模块和向量运算模块。本发明设计新颖,极大提高向量图绘制的速度、精确度,避免了人为错误,提高了工作效率,实现智能化绘制,帮助计量、继电保护等专业迅速绘制复杂向量图,实现正序、负序、零序分量的计算与绘制。当系统存在短路、断线等不对称故障时,迅速计算出负序、零序分量,为电力系统故障判断提供依据,提高故障判断及定位的速度,投资小,可大规模推广。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域,具体是一种电力系统向量图的绘制装置及方法。
背景技术
电力工作中经常需要绘制向量图,在现场测向量之后,需要将各个量的相位关系绘制成向量图,尤其计量、继电保护等专业经常需要绘制向量图。
继电保护专业利用向量图进行差动检测、分析不对称故障、判断二次接线是否正确、判断系统容性感性、判断相序及三相是否对称、判断变压器连接组别等;计量专业利用向量图进行电能计量、用电检查、电力稽查、装表接电等工作。
目前电力系统现场工作中绘制向量图主要有两种方法:
一种方法是手工绘制,工作人员测出向量幅值、角度后,手工在纸上绘制出向量图。手工绘制向量图存在绘图速度慢、不精确、易出错,且难以实现负序、零序分量计算等问题。
另一种方法是利用相位测试仪绘制,使用含有绘图功能的相位测试仪测量各个电气量,并绘制向量图。这种方法投资较大,含有绘图功能的相位测试仪造价较高,若每个工作组都配备一套,将是一笔巨大的投资,因此这种方法不宜大规模推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力系统向量图的绘制装置及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种电力系统向量图的绘制装置,包括:
向量采集模块1,与计算处理模块建立通讯连接,用于向量数据的采集并将数据输送到计算处理模块2;
计算处理模块2,用于接收向量采集模块1输送的向量数据并将数据进行整理传输;图形绘制模块3,用于接收计算处理模块2和序分量计算模块4发出的数据信息并根据数据信息进行图形绘制;
序分量计算模块4,用于接收计算处理模块2发出的序分量数据信息,并根据接收的数据信息进行计算,随后将计算结果输送到图形绘制模块3;
功率计算模块5,用于接收计算处理模块2发出的功率数据信息,并根据接收的数据信息进行计算;
向量运算模块6,用于接收计算处理模块2发出的向量数据信息,并根据接收的数据信息进行计算。
一种电力系统向量图的绘制方法,包括以下步骤:
S1、向量图绘制;
S101,在APP中输入向量幅值和角度,生成向量图绘制于直角坐标系中;
S102,利用三相对称系统,根据其中一相快速生成三相向量图;
S103,实现相电压向量图和线电压向量图之间快速转换;
S2、序分量计算;
S201,在APP中输入三相电流的幅值和角度,利用对称分量法计算正序、负序、零序电流分量并绘图;
S202,在APP中输入三相电压的幅值和角度,利用对称分量法计算正序、负序、零序电压分量并绘图;
S3,功率计算;
S301,计算三相对称系统功率;
S302,计算三相不对称系统功率;
S4,向量运算器;
S401,向量加减法运算,在APP中输入各向量的幅值和角度,输出运算结果;
S402,数量积运算,在APP中输入各向量的幅值和角度,输出运算结果。
若三相电压不对称,则进行下一步,
作为本发明再进一步的方案:所述S201的具体步骤如下:
在y轴上投影
在y轴上投影
在y轴上投影
3.2.2计算有功功率
P=UAIAcos(θUA-θIA)+UBIBcos(θUB-θIB)+UCICcos(θUC-θIC);
3.2.3计算无功功率
Q=UAIAsin(θUA-θIA)+UBIBsin(θUB-θIB)+UCICsin(θUC-θIC);
3.2.4计算视在功率S=UAIA+UBIB+UCIC;
作为本发明再进一步的方案:所述S401的具体实现方法为:以3个向量求和为例,
具体步骤如下:
作为本发明再进一步的方案:所述S402的具体实现方法如下:
4.2.2计算数量积J=F1F2cos(θ2-θ1)。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明与现有技术相比具有以下优点:
1.极大提高向量图绘制的速度、精确度,避免了人为错误,提高了工作效率,实现智能化绘制,帮助计量、继电保护等专业迅速绘制复杂向量图;
2.实现正序、负序、零序分量的计算与绘制,当系统存在短路、断线等不对称故障时,迅速计算出负序、零序分量,为电力系统故障判断提供依据,提高故障判断及定位的速度;
3.投资小,可大规模推广,若每个工作组都配备一套含有绘图功能的相位测试仪,将是一笔巨大的投资,而本发明的手机APP只需一次性投资研发,便可在在工作人员的手机中免费大规模推广安装,节省大量投资。
附图说明
图1为电力系统向量图的绘制装置的结构示意图。
图2为电力系统向量图的绘制方法中步骤S101的流程图。
图3为电力系统向量图的绘制方法中步骤S102的流程图。
图4为电力系统向量图的绘制方法中步骤S103的流程图。
图5为电力系统向量图的绘制方法中步骤S201的流程图。
图6为电力系统向量图的绘制方法中步骤S301的流程图。
图7为电力系统向量图的绘制方法中步骤S302的流程图。
图8为电力系统向量图的绘制方法中步骤S401的流程图。
图9为电力系统向量图的绘制方法中步骤S402的流程图。
图中:1-向量采集模块、2-计算处理模块、3-图形绘制模块、4-序分量计算模块、5-功率计算模块、6-向量运算模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明实施例中,一种电力系统向量图的绘制装置,包括:
向量采集模块1,与计算处理模块建立通讯连接,用于向量数据的采集并将数据输送到计算处理模块2;
计算处理模块2,用于接收向量采集模块1输送的向量数据并将数据进行整理传输;
图形绘制模块3,用于接收计算处理模块2和序分量计算模块4发出的数据信息并根据数据信息进行图形绘制;
序分量计算模块4,用于接收计算处理模块2发出的序分量数据信息,并根据接收的数据信息进行计算,随后将计算结果输送到图形绘制模块3;
功率计算模块5,用于接收计算处理模块2发出的功率数据信息,并根据接收的数据信息进行计算;
向量运算模块6,用于接收计算处理模块2发出的向量数据信息,并根据接收的数据信息进行计算。
请参阅图2-9,本发明实施例中,一种电力系统向量图的绘制方法,包括以下步骤:
S1、向量图绘制;
若三相电压不对称,则进行下一步,
S2、序分量计算;
S201,在APP中输入三相电流的幅值和角度,利用对称分量法计算正序、负序、零序电流分量并绘图;
在y轴上投影
在y轴上投影
在y轴上投影
S202,在APP中输入三相电压的幅值和角度,利用对称分量法计算正序、负序、零序电压分量并绘图,实现方法同S201。
S3,功率计算;
S302,计算三相不对称系统功率;实现方法如下:
3.2.2计算有功功率
P=UAIAcos(θUA-θIA)+UBIBcos(θUB-θIB)+UCICcos(θUC-θIC);
3.2.3计算无功功率
Q=UAIAsin(θUA-θIA)+UBIBsin(θUB-θIB)+UCICsin(θUC-θIC);
3.2.4计算视在功率S=UAIA+UBIB+UCIC;
S4,向量运算器;
S401,向量加减法运算,在APP中输入各向量的幅值和角度,输出运算结果,以3个向量求和为例,实现方法如下:
S402,数量积运算,在APP中输入各向量的幅值和角度,输出运算结果,实现方法如下:
4.2.2计算数量积J=F1F2cos(θ2-θ1)。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (1)
1.一种电力系统向量图的绘制装置,其特征在于,包括:
向量采集模块(1),与计算处理模块建立通讯连接,用于向量数据的采集并将数据输送到计算处理模块(2);
计算处理模块(2),用于接收向量采集模块(1)输送的向量数据并将数据进行整理传输;
图形绘制模块(3),用于接收计算处理模块(2)和序分量计算模块(4)发出的数据信息并根据数据信息进行图形绘制;
序分量计算模块(4),用于接收计算处理模块(2)发出的序分量数据信息,并根据接收的数据信息进行计算,随后将计算结果输送到图形绘制模块(3);
功率计算模块(5),用于接收计算处理模块(2)发出的功率数据信息,并根据接收的数据信息进行计算;
向量运算模块(6),用于接收计算处理模块(2)发出的向量数据信息,并根据接收的数据信息进行计算;
采用电力系统向量图的绘制装置进行绘制的方法,包括以下步骤:
S1、向量图绘制;
S101,在APP中输入向量幅值和角度,生成向量图绘制于直角坐标系中;
S102,利用三相对称系统,根据其中一相快速生成三相向量图;
S103,实现相电压向量图和线电压向量图之间快速转换;
S2、序分量计算;
S201,在APP中输入三相电流的幅值和角度,利用对称分量法计算正序、负序、零序电流分量并绘图;
S202,在APP中输入三相电压的幅值和角度,利用对称分量法计算正序、负序、零序电压分量并绘图;
S3,功率计算;
S301,计算三相对称系统功率;
S302,计算三相不对称系统功率;
S4,向量运算器;
S401,向量加减法运算,在APP中输入各向量的幅值和角度,输出运算结果;
S402,数量积运算,在APP中输入各向量的幅值和角度,输出运算结果;
所述S103的具体实现方法为:
若三相电压不对称,则进行下一步,
所述步骤S201的具体步骤如下:
在y轴上投影
在y轴上投影
在y轴上投影
所述S301的具体实现方法为:
所述S302的具体步骤如下:
3.2.2计算有功功率
P=UAIAcos(θUA-θIA)+UBIBcos(θUB-θIB)+UCICcos(θUC-θIC);
3.2.3计算无功功率
Q=UAIAsin(θUA-θIA)+UBIBsin(θUB-θIB)+UCICsin(θUC-θIC);
3.2.4计算视在功率S=UAIA+UBIB+UCIC;
所述S401的具体实现方法为:以3个向量求和为例,具体步骤如下:
所述S402的具体实现方法如下:
4.2.2计算数量积J=F1F2cos(θ2-θ1)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910100310.3A CN109978969B (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种电力系统向量图的绘制装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910100310.3A CN109978969B (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种电力系统向量图的绘制装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109978969A CN109978969A (zh) | 2019-07-05 |
CN109978969B true CN109978969B (zh) | 2023-07-04 |
Family
ID=67076861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910100310.3A Active CN109978969B (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种电力系统向量图的绘制装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109978969B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111426877B (zh) * | 2020-06-11 | 2020-11-03 | 四川明星电力股份有限公司 | 电力保护装置核查方法及系统 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004118236A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-15 | Ricoh Co Ltd | 画面データ管理装置、画面データ管理システム、画面データ管理方法、および画面データ管理プログラム |
CN102088249A (zh) * | 2009-12-07 | 2011-06-08 | 株式会社京三制作所 | 不平衡电压补偿方法及装置、三相变换器控制方法及装置 |
JP2013175115A (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Nec Corp | ベクトル処理装置およびベクトル処理方法 |
CN103338179A (zh) * | 2013-07-20 | 2013-10-02 | 福州大学 | 调制误差率可控的ofdm系统峰均比抑制器 |
CN107844466A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-27 | 海南电网有限责任公司 | 一种故障录波文件分析模型自动生成系统及方法 |
CN108051691A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-18 | 苏州汇川技术有限公司 | 多副边移相变压器短路检测系统及方法 |
CN108574424A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-25 | 南京邮电大学 | 一种提高直流电压利用率的三相四桥臂逆变器控制方法 |
CN108845225A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-20 | 云南电网有限责任公司昆明供电局 | 基于故障分量检测的电力电容器、电抗器二次电流回路接线正确性分析方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2425496C (en) * | 2002-04-04 | 2012-06-05 | Chunlin Li | Fast phase synchronization and retrieval of sequence components in three-phase networks |
-
2019
- 2019-01-31 CN CN201910100310.3A patent/CN109978969B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004118236A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-15 | Ricoh Co Ltd | 画面データ管理装置、画面データ管理システム、画面データ管理方法、および画面データ管理プログラム |
CN102088249A (zh) * | 2009-12-07 | 2011-06-08 | 株式会社京三制作所 | 不平衡电压补偿方法及装置、三相变换器控制方法及装置 |
JP2013175115A (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Nec Corp | ベクトル処理装置およびベクトル処理方法 |
CN103338179A (zh) * | 2013-07-20 | 2013-10-02 | 福州大学 | 调制误差率可控的ofdm系统峰均比抑制器 |
CN107844466A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-27 | 海南电网有限责任公司 | 一种故障录波文件分析模型自动生成系统及方法 |
CN108051691A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-18 | 苏州汇川技术有限公司 | 多副边移相变压器短路检测系统及方法 |
CN108574424A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-25 | 南京邮电大学 | 一种提高直流电压利用率的三相四桥臂逆变器控制方法 |
CN108845225A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-20 | 云南电网有限责任公司昆明供电局 | 基于故障分量检测的电力电容器、电抗器二次电流回路接线正确性分析方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
"An Improved Virtual Space Vector Modulation Scheme for Three-Level Active Neutral-Point-Clamped Inverter";Cungang Hu;《IEEE Transactions on Power Electronics》;全文 * |
"基于双馈电机的同步旋转系统研究";王维;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;全文 * |
屈乐乐." 基于多测量向量模型的极化探地雷达成像算法".《电讯技术》.2017,全文. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109978969A (zh) | 2019-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110335367B (zh) | 设备巡检方法、设备巡检装置及终端设备 | |
CN101403789B (zh) | 高压三相组合互感器检定标准装置 | |
Ghijselen et al. | Exact voltage unbalance assessment without phase measurements | |
CN104502705B (zh) | 适用于电网电压畸变且不平衡的无锁相环旋转矢量检测法 | |
CN109738714B (zh) | 二次核相的方法及装置 | |
CN106525079B (zh) | 一种三轴磁传感器标定方法及装置 | |
CN101893651A (zh) | 供电系统的正序、负序、无功与谐波电流检测方法 | |
CN109978969B (zh) | 一种电力系统向量图的绘制装置及方法 | |
CN101533053A (zh) | 静态无功补偿试验平台负载模拟及检测装置 | |
CN202025044U (zh) | 便携式电流互感器检测仪 | |
CN104931781B (zh) | 三相四线电路中电量相位角的测量方法及装置 | |
CN106154034A (zh) | 一种功率模块的谐波测量装置和方法 | |
CN102981069A (zh) | 一种电能综合信息采集终端 | |
CN109949388B (zh) | 一种可多项计算的电力系统向量运算装置及绘制方法 | |
CN212932921U (zh) | 一种一键式变压器六角图快速测试仪 | |
CN104820129B (zh) | 一种基波正序有功电流的检测方法 | |
CN113376565A (zh) | 一种双极直接接入式直流电能表的误差测量方法及系统 | |
CN102768627A (zh) | 模拟表针实现方法、装置和具有模拟时钟的电子设备 | |
CN210803699U (zh) | 一种用于互感器在线误差检测仪的检测装置 | |
CN111122964B (zh) | 一种电能计量方法和系统 | |
CN205941713U (zh) | 一种小输出容量电流互感变比测试装置 | |
CN103267888B (zh) | 一种多功能二次电压电流综合测量分析装置 | |
CN102095986A (zh) | 用于母线差动保护ct接线检查的自动分析装置 | |
CN215953839U (zh) | 一种双极直接接入式直流电能表的误差测量系统 | |
Ke et al. | Research about the power consumption detection technology of charger considering the harmonic and unbalanced current |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |